Вода или газ?
Итальянский астроном Джованни Скиапарелли в 1877 году обнаружил на поверхности планеты дымчатые полосы, которые назвал canali, что в переводе с итальянского буквально означает «каналы». А поскольку каналы обычно дело рукотворное, то немедленно возникла мысль, что и на Марсе их кто-то построил.
Идея присутствия каналов завораживала ученых по мере развития технологий наблюдения. В 1923 году были изучены снимки с мощных наземных телескопов, которые позволили думать, что, кроме каналов, на Марсе имеются полярные снежные шапки. Эти наблюдения привели к выводу, что вода на Марсе, все же, присутствует, но в малых количествах. Без точных фотографий планеты определить вид водных структур было невозможно.
В 1960-х годах присутствие воды вновь поставили под сомнение. Ученые считали, что полярные шапки состоят вовсе не изо льда или снега. Мнение склонялись к тому, что в большей мере это замороженный углекислый газ. Но противники такой идеи снова нашлись. Группа астрономов из Техаса заявила, что с помощью телескопа и спектрографа обнаружила водяной пар в марсианской атмосфере.
Стало абсолютно ясно, что без подробных исследований эти споры могут продолжаться бесконечно.
Первое знакомство с Марсом
Знакомство с красной планетой началось 14 июля 1965 года. Первым исследователем был космический аппарат «Mariner 4», отправленный NASA. Он подошел к Марсу на расстояние почти 9,7 тыс. км и сделал 22 снимка, позже преобразованные в видимые изображения.
Его последователи, «Mariner 6» и «Mariner 7» отправились в путешествие в 1969 году и смогли приблизиться к Марсу уже чуть более, чем на 3,2 тыс. км. Оба отправили на землю снимки, которые вызвали еще больше вопросов, чем первые изображения. Отчетливо видимые на поверхности планеты кратеры не давали ученым покоя и только усилили желание посадить космический аппарат на Марс.
С целью разведки в 1971 году в космос отправился «Mariner 9» и вернул на землю 7329 снимков с расстояния 1,4 тыс. км. На основании этих данных ученые определили места предстоящей посадки, и 20 августа 1975 года началась миссия «Viking 1», состоящего из посадочного модуля и орбитального аппарата. А за ним полетел и «Viking 2» 9 сентября 1975 года.
Первый «Viking» совершил историческую высадку на поверхность красной планеты 20 июля 1976 года, а «Viking 2» присоединился к нему 3 сентября 1976 года. Оба аппарата отслеживали погодные условия и собирали данные о рельефе. С их помощью ученые составили карту примерно 97% планеты. На Землю вернулись 52 тыс. уникальных фотографий с Марса. Эти же аппараты впервые обнаружили, что северная ледяная шапка планеты состоит из водяного льда, а не из замороженного углекислого газа, как предполагали раньше. Более того, стало понятно, что большую часть планеты покрывает слой вечной мерзлоты, состоящий именно из водяных запасов, находящихся близко под поверхностью.
Это вода
Исследования «Viking» прекратили все споры. Во многих районах Красной планеты были обнаружены речные долины, что свидетельствует о сильных потоках воды, способных прорезать огромные борозды в коренных породах. Количество воды могло быть настолько значительным, что по оценкам ученых, сток в некоторых каналах превышал сток реки Миссисипи в 10 тыс. раз.
Американский роботизированный аппарат «Mars Pathfinder» зафиксировал резкое изменение температур рядом с поверхностью планеты. При этом самая высокая температура не доходила до точки замерзания воды — 0 . Это подтверждает, что наличие жидких водяных масс сейчас невозможно.
В апреле 2001 года с мыса Канаверал стартовал космический аппарат «Mars Odyssey», он достиг орбиты Марса через полгода. Его исследования показали наличие большого количества водорода у поверхности планеты — это говорит о наличии ледяного пласта близко под поверхностью. Льда оказалось столько, что им можно два раза наполнить озеро Мичиган, площадь которого 58 016 км². Но его может быть еще больше, ведь приборы «Mars Odyssey» способны исследовать только верхние слои почвы на глубину не более 1 метра.
На фото отчетливо видны прямые дамбы, по которым когда-то могла стекать вода.
Наличие водяного льда в северных районах планеты подтвердил и беспилотный зонд «Phoenix», проводивший исследование в 2008 году.
Исследовательский аппарат «Mars Reconnaissance Orbiter» предоставил фотографии, убеждающие в наличии следов горячих источников, в которых, возможно, существовала жизнь.
Благодаря этим миссиям теперь известно, что вода на Марсе есть. И запасы ее огромны. По крайней мере это касается северных и южных зон планеты. Но для будущих колонистов намного удобнее располагать запасами воды ближе к экватору.
Вода на экваторе есть!
Используя новые данные миссии «Mars Express», ученые обнаружили залежи льда под поверхностью Марса в районе экватора. На Марсе его называют «Medusae Fossae».
Космический аппарат прибыл на поверхность планеты в 2003 году. Уже тогда он обнаружил глубокие отложения в 2,5 километра. Но в то время никто еще не знал, что представляют собой эти пласты.
Предполагалось, что это могут быть огромные залежи пыли. Но современные наблюдения радара на борту «Mars Express» показывают, что отложения имеют низкую плотность и намного прозрачнее, чем это выглядело бы в случае пылевых отложений. Кроме того, пыль уплотнилась бы под собственным весом.
Теперь ученые получили ответ, и результат превзошел первоначальные ожидания. Глубина отложений простирается на 3,7 километра. Если бы весь этот лед растаял, то поверхность Марса покрылась бы слоем воды от 1,5 до 2,7 метра.
На фото часть района «Medusae Fossae», которая предположительно содержит самые глубокие залежи льда.
В исходном виде водяные запасы Марса не пригодны для использования человеком, так как сильно загрязнены пылью. Но точное понимание их масштаба и расположения поможет будущим марсианским миссиям находить удобные точки приземления и использовать водные ресурсы, необходимые для путешествий людей на красную планету.
